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IPythonの使い方メモ

概要

IPythonは、Pythonの対話型インタプリタを拡張したもので、入力補完や変数操作、デバッグに役立つ様々な機能が使用できる。
IPython をグラフィカルに利用できるしたものが Jupyter Notebook。なので、IPython のマジックコマンドは Jupyter Notebook でもほぼそのまま使える。

インストール

pip install ipython

lineマジック と cellマジック

IPythonではマジックコマンドと呼ばれる便利な拡張機能があり、1行分のコマンド実行にかかる lineマジックと複数行の実行にかかる cellマジック が利用できる。
lineマジックを利用する場合は %time のようにコマンドの頭に % を1つ付け、cellマジックを利用する場合は %%time のようにコマンドの頭に % を2つ付ける。

例)

In [1]: %time var1 = 'test1'
CPU times: user 3 µs, sys: 0 ns, total: 3 µs
Wall time: 6.2 µs

In [2]: %%time
   ...: count = 0
   ...: for i in range(10000):
   ...:     count += 1
   ...: 
CPU times: user 1.18 ms, sys: 3 µs, total: 1.18 ms
Wall time: 1.18 ms

マジックコマンドのヘルプを表示する

マジックコマンドの一覧表示

In [1]: %lsmagic
Out[1]: 
Available line magics:
%alias  %alias_magic  %autocall  %autoindent  %automagic  %bookmark  %cat  %cd  %colors  %config  %cp  %cpaste  %debug  %dhist
  %dirs  %doctest_mode  %ed  %edit  %env  %gui  %hist  %history  %killbgscripts  %ldir  %lf  %lk  %ll  %load  %load_ext  %loadpy  %logoff
  %logon  %logstart  %logstate  %logstop  %ls  %lsmagic  %lx  %macro  %magic  %matplotlib  %mkdir  %mv  %notebook  %page  %paste
  %pastebin  %pdb  %pdef  %pdoc  %pfile  %pinfo  %pinfo2  %popd  %pprint  %precision  %profile  %prun  %psearch  %psource  %pushd
  %pwd  %pycat  %pylab  %quickref  %recall  %rehashx  %reload_ext  %rep  %rerun  %reset  %reset_selective  %rm  %rmdir  %run  %save
  %sc  %set_env  %store  %sx  %system  %tb  %time  %timeit  %unalias  %unload_ext  %who  %who_ls  %whos  %xdel  %xmode

Available cell magics:
%%!  %%HTML  %%SVG  %%bash  %%capture  %%debug  %%file  %%html  %%javascript  %%js  %%latex  %%markdown  %%perl  %%prun
  %%pypy  %%python  %%python2  %%python3  %%ruby  %%script  %%sh  %%svg  %%sx  %%system  %%time  %%timeit  %%writefile

Automagic is ON, % prefix IS NOT needed for line magics.

マジックコマンドのヘルプ

コマンド名? を入力する事でコマンドの具体的なヘルプが表示される。

例)

In [3]: time?
Docstring:
Time execution of a Python statement or expression.

The CPU and wall clock times are printed, and the value of the
expression (if any) is returned.  Note that under Win32, system time
is always reported as 0, since it can not be measured.
  .
  .
  .

Examples
--------
::

  In [1]: %time 2**128
  CPU times: user 0.00 s, sys: 0.00 s, total: 0.00 s
  Wall time: 0.00
  Out[1]: 340282366920938463463374607431768211456L
  .
  .
  .

マジックコマンド一覧

https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html

Line magics

https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#line-magics

コマンド説明使用例
%aliasシェルコマンドのエイリアスを作成する。In [1]: %alias myecho echo "Hello %s!"
In [2]: %myecho Daisuke
Hello Daisuke!
%alias_magicマジックコマンドに別名を付ける。In [1]: %alias_magic t time
In [2]: %t var1=123
CPU times: user 4 µs, sys: 0 ns, total: 4 µs
Wall time: 6.91 µs
%autoawait
%autocall
%automagic
%bookmark
%cdディレクトリを移動する%cd /tmp
%colors
%config
%debug関数のデバッグ実行。%debug func1()
%dhistディレクトリの移動履歴を表示する。%dhist
%dirs
%edit指定したファイルを編集する。%edit test1.py
%env環境変数を表示する。(printenvみたいなもの)%env
%historyコマンドの実行履歴を表示する。%history
%load
%load_extIPythonの拡張モジュールを読み込む。%load_ext autoreload
%loadpy%load_ext のエイリアス。
%logoffログ出力の停止。%logoff
%logonログ出力のリスタート%logon
%logstartIPythonへの入力内容のログ出力を開始する。%logstart test1.log
%logstateログ出力状況を表示する。%logstate
%logstopIPythonへの入力内容のログ出力を終了する。%logstop
%lsmagicマジックコマンドの一覧を表示する。
%macro
%magic
%matplotlibmatplotlibのセットアップ%matplotlib inline
%notebook
%page
%pastebin
%pdbpdbの自動ON/OFF切り替え%pdf on
%run -d test1.py ... ファイル実行でipdb起動
%debug func1() ... 関数実行でipdb起動
%pdef
%pdocpydocを表示する。%pdoc datetime
%pfile対象オブジェクトのファイル内容を表示する。%pfile datetime
%pinfo対象オブジェクトの概要を表示する。(ファイルやタイプ、docstringなど)%pinfo datetime
%pinfo2
%pippipを私用する。%pip install yaml
%popd
%pprint変数などの表示時の整形有無を切り替える%pprint on
%precision
%pruncProfileを使用した関数のボトルネック調査。
※%run -p ファイル名でも同様の事が可能
%prun myfunc()
%psearchパターンにマッチするオブジェクトを検索する。%psearch time.*
%psourceオブジェクトのソースコードを表示する。%psource datetime
%pushd
%pwd現在のディレクトリを表示する。%pwd
%pycat
%pylab
%quickrefマジックコマンド等のクイックリファレンスを表示する。%quickref
%recall
%rehashx
%reload_ext
%rerun直前の入力コマンドを再実行する。%rerun
%rerun -l 2 (直前の2行分を再実行)
%reset宣言した変数等を削除する。%reset -f
%reset_selective
%run指定したファイルを実行する
%saveIPythonへの入力内容をファイルに保存する。%save ファイル名 行No-行No 行No-行No ...
%scシェルの実行結果をキャプチャする。In [1]: %sc tmp_files = ls -l /tmp | awk '{print $NF}'
In [1]: tmp_files
Out[1]:
['tmp1.txt',
'tmp2.txt'
'']
%set_env環境変数を設定する。%set_env TESTVAR1="This is Sample Env"
%sx
%system
%tb最後に実行した処理のトレースバックを表示する。%tb
%time実行時間を計測する
%timeit実行時間を計測する。但し何度か実行/計測した平均値を表示する。
%unalias
%unload_ext
%who宣言済みの変数や関数、import 済みのモジュール等の名前をする。%who
%who_ls宣言済みの変数や関数、import 済みのモジュール等の名前をリストで取得する。%who_ls
%whos宣言済みの変数や関数、import 済みのモジュール等を一覧表示する。%whos
%xdel
%xmode

Cell magics

https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#cell-magics

%lsmagic で確認した所、以下のものが利用できる模様。(殆どはPython以外の言語の実行用コマンド)

Available cell magics
%%!  %%HTML  %%SVG  %%bash  %%capture  %%debug  %%file  %%html  %%javascript  %%js  %%latex
  %%markdown  %%perl  %%prun  %%pypy  %%python  %%python2  %%python3  %%ruby  %%script
  %%sh  %%svg  %%sx  %%system  %%time  %%timeit  %%writefile

便利な使い方

IPythonを起動したまま最新の自作モジュールを自動読込する

TODO:

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Last-modified: 2019-02-13 (水) 07:23:40 (817d)